了解温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻

了解温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻

原创 ty 阀门 ValveFrontline Express

温度传感器（temperature transducer）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。本文为您介绍常见接触式温度传感器技术：RTDs、热电偶和热敏电阻。

01RTDs

原理

RTDs(Resistance Temperature Detectors) ，即电阻温度检测器， 是一种通过检测导线中电流大小来测量温度的小型装置。它的工作原理如下：想象一根由特殊金属铂制成的导线，随着导线温度升高，金属原子无规则振动加大，阻碍电流的流动，导线的的电阻增加。RTD 利用这一原理，通过测量导线电阻并依此来计算温度。RTD 测温非常精确，温度测量精度可达 0.1% 或更高。

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工业应用

一种典型的RTDs工业应用是测量食品加工过程的温度。在食品加工厂中，一个RTD 检测器放置于烹饪装置内，与温度计相连。当食物温度发生变化时，RTD 会感应到电阻的变化并向温度计发送信号，然后温度计可以在屏幕上显示温度供工作人员查看。这样，工作人员可以确保食物安全且烹饪到合适的温度。

02

原理

热电偶的工作原理是基于塞贝克效应。简单来说，这是两种不同金属连接在一起形成电路时发生的科学现象。假设你有一根铜线和一根铁线，然后将它们粘在一起。当您加热电线的一端时，就会产生一点电流！发生这种情况是因为热端和冷端之间的温差产生了电压差。这种电压差称为电动势，简称 EMF。热电偶通过测量电动势，并用它来计算出电线热端和冷端之间的温差。

热电偶有各种不同的形状和尺寸，每种类型均由不同的金属组合制成。例如，一种常见的类型称为 K 型，它由镍和铬丝制成。另一种常见类型为 J 型，由铁丝和康铜（铜镍合金）制成。热电偶可以测量非常宽的温度范围，从- 200℃到 2000 ℃超高温。

工业应用

现在我们来谈谈如何在工厂中使用热电偶。想象一下一家生产陶瓷、砖块或玻璃等物品的工厂。这些东西需要被加热到极高的温度。如何测量呢？这就是热电偶可以提供帮助的地方！如前所述，热电偶可以测量非常高的温度，高达 2000°C！通过使用热电偶监测炉或窑内的温度，工人可以确保温度保持在一定范围内。这对于确保产品的安全和高质量非常重要。

工业锅炉也需要用热电偶对温度进行监测，以确保它们不会变得太热并造成损坏。通过使用热电偶测量温度，工作人员可以控制锅炉的效率并确保其按应有的方式工作。热电偶还用于实验室来测量化学品或材料的温度。这可以帮助科研工作者了解事物在不同温度下的行为，帮助他们开发新材料或药物。

03热敏电阻

热敏电阻是根据温度变化时电阻的变化来测量温度。热敏电阻主要有两种类型：NTC 和 PTC。NTC代表负温度系数，这意味着随着温度升高，热敏电阻的阻值下降。PTC 代表正温度系数，随着温度升高，热敏电阻的电阻也会升高。

工业应用热敏电阻的一种常见用途是在HVAC （供暖、通风和空调）系统。想象一下你坐在教室里，天气非常热。空调正在运行，但似乎并没有很好地使房间降温。这时候热敏电阻就可以派上用场！在空调系统内部，有一个小热敏电阻，可以测量从通风口排出的空气温度。如果温度太高，热敏电阻会向空调发送信号，告诉它进入高速档并开始更快地冷却空气。这只是热敏电阻如何在工业应用中使用的示例之一。它们还用于医用温度计来测量体温，以及用于汽车发动机来监测发动机的温度确保其不会过热。

04总结 温度传感器技术可能看起来很复杂，但实际上非常简单！今天，我们了解了三种类型的传感器：RTD、热电偶和热敏电阻。 RTD 使用铂丝测量温度，非常适合食品加工等行业，在这些行业中，温度对于制作美味的食物至关重要！热电偶的工作原理是当两种不同的金属被加热时产生电动势，其测温范围非常广，这使得它们非常适合陶瓷或铸造等行业。最后，热敏电阻根据电阻的变化来测量温度，有两种类型：NTC 和PTC

楼宇自控系统中各种传感器及其所需线缆规格型号介绍

大家好，我是薛哥。楼宇自控系统中安装主要是前端的传感器与阀门了，后端DDC箱子属于成套性质的，因此，我们要了解前端传感器的线缆敷设，穿什么规格的线缆，一起来看看吧！

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楼宇自控系统（BAS）现阶段已广泛应用于商业与公共建筑，以便对大厦内各种机电设备进行高效率管理与控制，为现代化的智能大厦提供舒适的环境，同时合理利用设备，节约能源，节省人力，并确保设备的安全运行。BAS的整体功能可以概括为：

对建筑设备实现以最佳控制为中心的过程控制自动化；

以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化；

以节能运行为中心的能量管理自动化；

保持建筑物内部始终处于一个舒适宜人的环境中。

楼宇自控系统优点

Ø 节约能源： 根据统计，在一般的商用楼宇中，空调通风系统占能耗的50%~60%，照明系统占25%~30%，有效控制这些方面的能耗是节能的关键，BAS通过优化系统设备的运行，对设备实施有效的控制，减少设备的空转，达到直接节能的目的。

Ø 提高效率，节省人力： 大厦内机电设备数量和型号众多，并且分布于各个楼层，在不采用BAS的建筑中，设备简单的操作、维护、保养都需要大量的人工完成；采用楼控系统，上述工作均由电脑根据程序自动完成，这样不仅提高了工作效率，节省了人力，而且避免了复杂的人事等一系列问题。

Ø 延长设备使用寿命： 设备在计算机的统一管理下始终处于最佳运行状态，及时报告设备的故障情况并处理；按照设备的运行状况打印维护、保养报告，避免超前或延误维护，相应延长设备的使用寿命，也等于节省了资金。

Ø 保障建筑和人身安全： 楼控系统可及时准确地对设备的运行进行监控，使值班员及时发现故障、问题和意外，消灭故障于萌芽状态中，保障建筑和人身安全。

Ø 保障舒适的环境： BAS的优点不仅在于对设备的监控，还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制，创造一个舒适环境。

各种传感器

1.1.1.温度传感器

温度是空调设备监控的重要测量参数。温度的测量及其控制对保证新风及空调系统、冷热源系统的正常运行和节约能源等起到非常重要的作用。温度传感器分为室内、室外、风道和水道型。

室内温度传感器安装在室内最具代表性的位置：空气流通，远离出风口和门窗。室外温度传感器安装在屋顶或裙楼背光的位置，远离冷热设备，空气流通的地方。风道温度传感器按照安装的位置不同，分为送风温度、回风温度、新风温度。风道温度安装在风道上，风道的位置选择，混合段后的平流区。

水道温度传感器安装在冷热源系统的水道上，位置选择在混合段后的平流区，最具代表性的位置。例如：集水器和分水器上的总管直段中部。水道温度传感器带有一个套管。水管开孔後焊接一个与套管螺纹匹配的水管，将套管安装後，将温度传感器再安装在套管上，温度从套管传到温度传感器上。

温度范围从-40℃～120℃。温度传感器采用KVV 2*1.0直接接入控制器的输入端。

温度传感器给出的是模拟信号（电阻信号）。控制器输入设置在“Thermistor”位置，在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“10K –40 to 120 Deg.C”。考虑到温度有±2％的误差，应根据手持仪表测试值或者安装的机械表对比後校正，校正值记录在数据库内。

1.1.2.湿度传感器

湿度传感器分为室内、室外和风道型。

室内湿度传感器安装在室内最具代表性的位置：空气流通，远离出风口和门窗。室外湿度传感器安装在屋顶或裙楼背光的位置，远离冷热设备，空气流通的地方。风道湿度传感器按照安装的位置不同，分为送风湿度和回风湿度。风道湿度安装在风道上，风道的位置选择，混合段后的平流区。

温度范围从0～100％。变送器电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，要与变送器的输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。该湿度是相对湿度，数字从0～100％。通常控制范围30％～65％，通过启停加湿器增加湿度，关闭加湿器打开风机降低湿度。湿度值的校验需要专用的仪器，一般采用经验值进行对比，较验其合理性。

1.1.3.液体流量变送器

液体流量变送器简称流量计，安装在冷热源出水（或回水）总管上，测量冷水（或热水）流量，与温差一起计算总的冷（热）负荷。流量计有多种工作原理，最适合BAS使用的是电磁流量计。电磁流量计插入水管道，通过水流切割磁力线，计算水流速度，一般选用最大水流速度为8m/s。水管的接面积乘以水流速度就是水流量。安装的深度与管径有关，按照流量计附带的标尺刻度安装。另外，水流方向要与流量计的指定安装方向相同，否则测量不准。流量计的安装角度斜45度，流量计的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

液体流量变送器的安装需要在水管上焊接相应管径和长度的水管，变送器安装在接驳管上，注意承压16公斤以上，安装过程需要与冷热源系统的安装施工配合。安装之后需要试压、清洗管道焊渣。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与流量变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。注意最大流速的设置，0～8m/s对应信号0～5VDC，线形化，在程序中换算，或在自定义的对应标中换算。接面积的单位必须是“米”。流量的校验对比需要专门的仪器。一般采用经验值进行对比，较验其合理性。

1.1.4.水管压力变送器

水管压力变送器在冷热源系统中测量供回水压力，计算压差最为控制依据比例调节电动旁通阀门。压力变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。

水管压力变送器的安装需要在水管上焊接相应管径和长度的水管，变送器安装在接驳管上，注意承压16公斤以上，安装过程需要与冷热源系统的安装施工配合。安装之后需要试压、清洗管道焊渣。

控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与压力变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。线形压力范围与0～5VDC对应，在程序中换算，或在自定义的对应标中换算。压力的校验要与相应的机械压力表对比。由于压力探头与水流方向垂直，故测量值是静压值。

1.1.5.MODBUS电量变送器

MODBUS电量变送器安装在变配电系统当中，检测三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率。最到25个MODBUS电量变送器通过MODBUS总线联接到MODBUS通讯控制上。通过互感器取三相电流和三相电压可以换算出其它电量参数。注意每相最大测量电流25A，最大测量电压500V。MODBUS网络线采用FTP敷设在线槽或线管内。

MODBUS电量变送器是并联在MODBUS-Link通讯控制器上。MODBUS电量变送器的地址要与控制器设置的地址一致。设置参数顺序参见产品说明书。设置工具是RC-Toolkit的MOSBUS设置工具。

1.1.6.光量度变送器

光量度测量是通过光敏电阻检测室外光亮度，作为控制室内外照明的依据。变送器必须安装在不受太阳光线或灯光直射的位置。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端。电源12～35VDC供电，信号4～20mA。控制器输入设置在“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 20mA”。

1.1.7.CO2浓度变送器

CO2浓度变送器检测空气质量情况，最为新风量和回风量的比例控制依据。CO2变送器分为室内型和风道型两种。室内CO2变送器安装在空气流通的公共区域，不要靠近出风口或门窗附近，可以安装在回风口附近。风道型CO2变送器安装在空调机组的回风风管上。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端，控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。

1.1.8.空气压差开关

空气压差开关用于检测空调机组新风机组的空气过滤器和风机两侧的压差，当达到设定值时传感器给出一个开关量。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。

1.1.9.水流开关

水流开关用于检测冷热源系统的机组或水泵的水流状态。当水流达到一定压力的时候，水流开关叶片打开一定的角度，触发产生一个开关量信号。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。

1.1.10.液位开关和液位变送器

液位开关是一个浮球装置。用于检测水池或者污水池的液位状态。安装固定在水池壁上或梯架上，留有一定的长度。浮球随水位起伏，产生开关量信号。水流开关用于检测冷热源系统的机组或水泵的水流状态。信号用KVV 2*1.0线缆接到控制器输入端，控制器输入设置在“Thermistor”位置。在输入数据库的“Range (范围)”选择数字信号“Off/On”。安装方式参见《BAS传感器和变送器安装图集》和产品资料。

液位变送器是利用水压作为参数，测量水位深度。液位变送器是投入式的，一般固定在水箱底部偏上，防止污物敷盖变送器。变送器的电源来自UPS集中供电，BV 3*1.5，信号KVV 2*1.0接到控制器输入端，控制器输入设置在“0-5VDC”或“4-20mA”位置，与变送器输出信号一致。在输入数据库的“Range (范围)”选择模拟信号“0.0 to 5.0 Volts”或“0.0 to 20mA”。

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